[發(fā)明專利]一種基于安全多方計(jì)算的聯(lián)盟鏈隱私保護(hù)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110761472.9
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113645020A
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蓋珂珂;周雨佳;祝烈煌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號: H04L9/00
• 分類號: H04L9/00;H04L9/08;H04L9/32;G06F21/62;G06F21/60;G06F21/31
• 代理公司: 北京正陽理工知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 張利萍

1.一種基于安全多方計(jì)算的聯(lián)盟鏈隱私保護(hù)方法，首先，對相關(guān)定義進(jìn)行說明：

定義1：用戶，即參與方

是指參加安全多方計(jì)算協(xié)議的私有數(shù)據(jù)持有者，并且用戶群體之間互不信任；

定義2：聯(lián)盟鏈網(wǎng)絡(luò)

是指由安全多方計(jì)算的參與方節(jié)點(diǎn)和服務(wù)性節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的背書節(jié)點(diǎn)調(diào)用智能合約來進(jìn)行多方計(jì)算；

定義3：智能合約

是指裝載了安全多方計(jì)算協(xié)議的計(jì)算機(jī)交易協(xié)議，能夠被背書節(jié)點(diǎn)調(diào)用；

定義4：代處理工具

是指能夠代表用戶來與聯(lián)盟鏈進(jìn)行交互的客戶端密碼學(xué)集成部件；

代處理工具能夠?qū)τ脩糨斎氲乃接袛?shù)據(jù)進(jìn)行加密，并對從區(qū)塊鏈中得到數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：用戶對身份信息進(jìn)行預(yù)處理，實(shí)現(xiàn)在聯(lián)盟鏈上的匿名交易；

步驟2：客戶端對安全多方計(jì)算協(xié)議的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行密碼學(xué)方面的處理，包括以下步驟：

步驟2.1：代處理工具根據(jù)門限加法秘密共享算法，將參與方的私有數(shù)據(jù)切割成n個份額；

步驟2.2：采用基于橢圓曲線的Pedersen承諾方法，代處理工具生成n個隨機(jī)盲因子，并利用盲因子生成對每個份額的承諾；

步驟2.3：代處理工具利用其它參與方的公鑰，對隨機(jī)盲因子進(jìn)行分別加密；

步驟2.4：代處理工具對n個隨機(jī)盲因子進(jìn)行累加，得到新的盲因子，并根據(jù)新的盲因子生成對參與方私有數(shù)據(jù)的承諾；

步驟2.5：代處理工具利用其它參與方的公鑰，對私有數(shù)據(jù)的每個份額進(jìn)行加密；

步驟2.6：代處理工具將上述所有承諾、加密形式的盲因子以及加密形式的份額，全部傳送到聯(lián)盟鏈中；

步驟3：協(xié)議參與方收到輸入數(shù)據(jù)后，對其進(jìn)行身份驗(yàn)證和正確性驗(yàn)證；

步驟4：代表安全多方計(jì)算協(xié)議的智能合約對密文數(shù)據(jù)進(jìn)行線性計(jì)算，計(jì)算結(jié)果將傳輸給參與方節(jié)點(diǎn)，包括以下步驟：

步驟4.1：采用線性計(jì)算函數(shù)中的雙變量加法運(yùn)算法，對密文形式的份額和承諾進(jìn)行計(jì)算；

步驟4.2：采用線性計(jì)算函數(shù)中的單變量加法運(yùn)算法，對密文形式的份額、承諾和常數(shù)進(jìn)行計(jì)算；

步驟4.3：采用線性計(jì)算函數(shù)中的數(shù)乘運(yùn)算法，對密文形式的份額、承諾和常數(shù)進(jìn)行計(jì)算；

步驟4.4：聯(lián)盟鏈將上述計(jì)算結(jié)果，均傳遞給參與方；

步驟5：協(xié)議參與方對數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證通過后對數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，解密后的數(shù)據(jù)將傳輸給其他參與方，包括以下步驟：

步驟5.1：代處理工具利用Pedersen承諾方法，打開計(jì)算后的相應(yīng)承諾，并判斷承諾等式是否成立，從而驗(yàn)證數(shù)據(jù)計(jì)算過程是否正確；如果承諾等式成立，則說明數(shù)據(jù)計(jì)算過程正確，否則說明計(jì)算過程有誤；

步驟5.2：驗(yàn)證通過后，代處理工具利用Paillier加密方法中的解密函數(shù)，結(jié)合參與方的私鑰，對輸出數(shù)據(jù)中的相應(yīng)項(xiàng)進(jìn)行解密操作；

步驟5.3：解密完成后，代處理工具將解密后的數(shù)據(jù)傳遞到聯(lián)盟鏈中進(jìn)行廣播，從而將數(shù)據(jù)傳輸給其他參與方；

步驟6：計(jì)算最終結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于安全多方計(jì)算的聯(lián)盟鏈隱私保護(hù)方法，其特征在于，步驟1包括以下步驟：

步驟1.1：用戶生成自己的公鑰和私鑰，并且用戶的身份ID和公鑰都被聯(lián)盟鏈的憑證管理機(jī)構(gòu)妥善存儲，每個用戶都知道其它用戶的公鑰；

步驟1.2：代處理工具選取隨機(jī)秘密值t和隨機(jī)秘密值r，并對隨機(jī)秘密值t生成Pedersen承諾，其中，t和r存儲在代處理工具內(nèi)部，代處理工具并不知道t和r的值；

然后，代處理工具使用參與方的私鑰對承諾進(jìn)行簽名，參與方的承諾和簽名均被傳送到聯(lián)盟鏈的憑證管理機(jī)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證并存儲；

步驟1.3：代處理工具通過非交互式零知識證明方式生成證據(jù)π，從而向驗(yàn)證方證明交易提交者知道生成承諾所使用的隨機(jī)秘密值r；

步驟1.4：當(dāng)參與方提交交易時(shí)，t和π隨交易內(nèi)容一起被提交。